文档内容
让更多的孩子得到更好的教育
声音的特性（提高）
责编：冯保国
【学习目标】
1.知道声音的三个特性，音调、响度和音色；
2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；
3.会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。
【要点梳理】
要点一、音调的高低——频率
1.音调：声音的高低叫音调。
2.【高清课堂：《声音的特性》】频率：
（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。
（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。
（3）单位：赫兹（Hz）
3.探究影响发声体振动频率的因素：
（1）提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？
（2）猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。
（3）实验过程：
如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺
振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。
（4）结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。
4.超声波和次声波
一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超
声波。
要点诠释：
1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。
2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。
要点二、声音的强弱——响度
1. 响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。
2. 振幅：物体振动的幅度。
3. 影响响度的因素：
（1）振幅；
（2）人耳离发声体的距离。
要点诠释：
1、实验证明发声体的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。
2、声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的
是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调
变低了。
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要点三、音色
1. 声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同
的发声体音色不同。
2. 音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化，音色也将变化。如：有经验的工
人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。
要点四、乐音和乐器
1.乐音的波形是规则的。
2.乐器可分为三类：
（1）打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。
（2）弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。
（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
要点诠释：
1.要注意区别发声体的振动快慢（频率）与振动幅度（振幅）的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、
“细”、
“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”
等，要注意区别。
2.一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音
的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小
的附加振动不一样，所以音色不同。
音叉 钢琴 长笛
【典型例题】
类型一、声音的特性
1.一般来说老虎和小鸟的叫声都不同，其中 的叫声音调高，说明了它的声带振动的 比
较大；而 的叫声响度大，说明了它的声带振动的 比较大；另外，老虎和小鸟的叫声的
也不同。
【思路点拨】音调指声音的高低，由振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的大小、强弱，由振
幅决定，振幅越大，响度越大；不同的物体振动发声时，音色一般不同。
【答案】小鸟；频率；老虎；振幅；音色
【解析】小鸟的鸣叫声比较尖、细、脆，是由于小鸟的声带振动频率快，音调高；老虎的叫声比较雄厚、低沉，
声响比较大，是由于老虎的声带振动的振幅大，声音的响度大；不同的发声体音色不同。
【总结升华】题目考查了音调、响度、音色。音调是声音的高低，由振动的频率决定，频率越高，音调越高；
响度是声音的大小、强弱，由振幅决定，振幅越大，响度越大；不同的物体振动发声时，音色一般不同。
举一反三：
【变式1】手机在现代社会被普遍使用。当我们接听电话时，能分辨出不同人的声音是依靠声音的 ，我
们还可以通过音量开关改变声音的 （前两空填“音调”、“音色”或“响度”）。
【答案】音色；响度
【变式2】【高清课堂：《声音的特性》例4】当火车进站时, 工人师傅总是用铁锤敲打火车轮上的部件, 听
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了发出的声音, 便分辨出部件间是否有松动, 他主要是依据声音的（ ）
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 频率
【答案】B
2.（2015•从化市一模）将某音叉振动时发出的声音输入示波器，在示波器上观察到的波形如图所示，
可见波形竖直方向的最大值在减小，表示发生变化的物理量是（ ）
A． 音色 B． 响度 C． 音调 D． 周期
【答案】B
【解析】音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率表示物体振动的快慢，
物体振动的越快，频率越大。观察图形，相同时间内，经过的周期越多，频率越大。振动物体往返一次叫一
个周期。响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大；振幅是指振动物体离开平
衡位置的最大距离，它决定了声音的响度。
【总结升华】掌握振幅的概念、振幅与响度的关系，频率的概念、频率和音调的关系的解决本题的关键。
举一反三：
【变式】下列说法正确的是 （ ）
A．收音机的音量开关是调节音调的 B．收音机的音量开关是调节响度的
C．一个人音色是不会改变的 D．声音在空气中的速度是不会变的
【答案】B
类型二、综合应用和实验探究
3.为隆重庆祝中国共产党成立90周年，达州市委宣传部、文广局、市电视台主办了“红歌连连唱”。
小琴踊跃报名参加了比赛，有关她的歌声下列说法错误的是（ ）
A．我们听到她的歌声是靠空气传到人耳的
B．小琴同学发出的歌声是她的舌头振动产生的
C．小琴同学在台上“引吭高歌”说明她的声音响度大
D．我们在幕后能听出是小琴的歌声是根据音色判断的
【答案】B
【解析】小琴的歌声是通过空气传递到人的耳朵里的，说法正确，不符合题意；歌声是靠声带的振动产生的，
不是舌头振动产生的，B说法错误，符合题意；“引吭高歌”说明她的声音响度大，选项说法正确，不符合
题意；因为每个人的发声结构不同，所以发出声音的音色不同，故可以通过音色辨别是谁，选项说法正确，
不符合题意。
【总结升华】题目需要区分声音的三个特性，音调、响度、音色。知道声音的产生需要振动，声音的传播需
要介质。
举一反三：
【变式】（2014秋•福田区校级期中）乐音具有三要素，反映声音高低特性的是 ，反映声音大小
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特性的是 ，人们能把不同的乐音区分开，是因为它们具有不同的 人们通常说女子的声
音比较尖，是指声音的 高。
【答案】音调，响度，音色，音调
4. 聂利同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在蜂箱上，双翅没有振动，仍嗡嗡地叫个不停。她对
《十万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。蜜蜂的发声部位到底在哪里？
下面是聂利同学的主要探索过程：
①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发声。
②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声。
③在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”，蜜蜂发声时，黑点上下鼓动。
④用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点，蜜蜂不发声。
请回答：
（1）聂利同学在实验时，采用多只蜜蜂的目的是 。
（2）从实验①和②可得出的结论是蜜蜂发声不是 。
（3）“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是 。
【答案】（1）避免实验的偶然性；
（2）蜜蜂发声不是由双翅振动产生的；
（3）蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的。
【解析】采用多只蜜蜂做实验，可以避免实验的偶然性；①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然
发声；②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声；说明蜜蜂发声不是由双翅振动产生的；蜜蜂发声时，黑点上
下鼓动，所以猜测蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的，因此用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点。
【总结升华】解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的，蜜蜂能够发声，肯定是什么在振动，可
以逐一排查。
5.在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影
响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：
（1）为了验证猜想一，应选用编号为 的琴弦进行实验。
（2）为了验证猜想二，应选用编号为 的琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为 。
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【思路点拨】琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的
方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不
变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
【答案】（1）③⑤（2）④⑤（3）20；0.5
【解析】探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时，应该控制琴弦的长度和横截面积相同，改变材料，
即选择③⑤；探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时，应该控制琴弦的材料和横截面积相同，改变
长度，即选择④⑤；探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时，应该控制琴弦的材料和长度相同，
改变横截面积，即缺少的数据中长度应该是20cm，横截面积应该是0.5mm2。
【总结升华】题由探究影响音调与各因素的关系，考查对控制变量法的理解与应用。
举一反三：
【变式】音乐会上各种乐器为我们奏出了美妙的音乐。回来之后，小超和小菲都知道了，乐器改变发出声音
音调的方法，可是，究竟是什么因素造成了它们发出声音的音调发生了改变？请你就图中老师提出的问
题做一个猜测 。
小超的做法是：首先拿一把吉他，观察吉他上的各琴弦有什么不同。他发现各琴弦的粗细不同，当他拨
动粗细不同的琴弦后，发现声音的音调不同。然后，他又转动吉他上的旋钮，拧紧或放松琴弦，结果，他发
现同一根琴弦发出声音的音调也不同。最后，小超又用手指按在同一根琴弦上的不同位置，以改变琴弦振
动部位的长短，结果，他发现吉他发出声音的音调又改变了。
分析与论证：弦乐器的音调高低与弦的 、 、和 有关。
小菲的做法是：找音乐老师借了一支笛子，经过反复实验后，她发现笛子是靠管内空气柱的振动发声
的，当用手指按住笛子上不同位置的孔，就能改变管内空气柱的长度，从而改变发出声音的音调。
请你也动手进行实验探究，然后回答：
（1）在弦的粗细、松紧相同时，弦越 ，音调越高；在弦的粗细、长短相同时，弦越 ，音调越高；
在弦的松紧、长短相同时，弦越 ，音调越高。
（2）在吹响笛子时，其管内空气柱的长度越长，它发出声音的音调就越 （选填“高”或“低”）。
【答案】弦乐器的音调可能与弦的材料有关？长短、粗细、松紧；短，紧，细；低。
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